現(xiàn)代功率譜估計算法在無線電干擾信號檢測中的研究與應用.pdf

1、頻譜資源是一項十分稀缺的資源，在僅有的頻率帶寬內(nèi)，無線電管理部門已經(jīng)規(guī)劃各種業(yè)務使用的頻率。但是，在無線電業(yè)務的正常使用中經(jīng)常會遇到干擾信號，這些干擾信號的存在對無線電業(yè)務造成了巨大的影響，其中非法電臺的存在對無線電業(yè)務的干擾尤為嚴重。為了排除干擾信號保證無線電業(yè)務的正常、安全運行，需要對頻譜資源進行監(jiān)測。由于無線傳輸?shù)拈_放性以及無線信號傳輸過程中的復雜性，在頻譜監(jiān)測中經(jīng)常會遇到干擾信號與被干擾信號的頻點十分接近，或者幅度較小的干擾信號

2、，這些都對頻譜資源監(jiān)測工作的取證造成了很大的難度。
　　對頻譜資源進行監(jiān)測時使用的接收機以及上位機軟件的性能決定了監(jiān)測質(zhì)量，目前在上位機中進行譜估計的算法普遍都為經(jīng)典算法，經(jīng)典算法雖然計算速度快，計算過程簡單，但是在最小分辨率上還是受限于原始信號長度。同時由于對原始數(shù)據(jù)進行了截取，所以不可避免的使用了矩形窗，對最后信號的分辨率也會有一定的影響。使用現(xiàn)代功率譜估計算法進行譜估計時，最終的分辨率可以不由原始信號長度所決定，由于采用了外

3、推等方法，可以在相同的長度的信號的情況下獲得更高的分辨精度。
　　本文在已有的軟硬件基礎(chǔ)上，首先對平穩(wěn)信號和信號的統(tǒng)計特征進行了學習，隨后著重研究了幾種譜估計方法，同時提出了一種改進的多幀統(tǒng)計譜方法。接下來對各種方法進行了在LabWind ows/CVI平臺以及MATLAB平臺的仿真實驗，最后在將算法移植到已有的平臺并在真實環(huán)境中進行了測試。
　　通過仿真可知，使用AR估計的方法的確可以獲得分辨率更高的譜，但是原始信號底噪幅

4、度不能過高，否則會出現(xiàn)偽峰，同時使用AR法時計算時間會比較長，在實際應用中很難實現(xiàn)實時監(jiān)測。而在使用Welch法以及改進的多幀統(tǒng)計譜法時，雖然估計譜的效果不如AR法那么好，但是這兩種方法對原始信號要求低，計算速度快，是更加均衡的譜估計算法。
　　將算法移植到已有的軟件及硬件平臺后，通過真實環(huán)境測試可知，在使用Welch和改進的多幀統(tǒng)計譜法時都能很有效的提高譜的方差特性以及分辨率，但是需要注意的是，在頻譜的跨距較窄時往往能夠?qū)ξ⑿⌒?/p>